DE102011116136A1

DE102011116136A1 - Anlage zur Behandlung von Werkstücken

Info

Publication number: DE102011116136A1
Application number: DE102011116136A
Authority: DE
Inventors: Herbert Schulze
Original assignee: Eisenmann SE
Current assignee: Onejoon GmbH
Priority date: 2011-10-15
Filing date: 2011-10-15
Publication date: 2013-04-18
Anticipated expiration: 2031-10-16
Also published as: DE102011116136B4

Abstract

Eine Anlage zur Behandlung von Werkstücken, insbesondere zur Behandlung von Substraten für photovoltaische Dünnschichtzellen, hat ein Gehäuse (14), welches einen Behandlungsraum (16) begrenzt, in dem eine kontrollierte Atmosphäre vorliegt, und eine gasdichte Hülle (20) umfasst, welche die kontrollierte Atmosphäre von der außerhalb der Hülle (20) vorliegenden Atmosphäre trennt. Durch ein Fördersystem (22) sind Werkstücke (12) durch den Behandlungsraum (16) förderbar, wobei eine Abtriebseinheit (46) einer Antriebseinrichtung (44) für das Fördersystem (22) durch Koppelmittel (68, 72) mit einer Koppeleinheit (60) des Fördersystems (20) gekoppelt ist. Die gasdichte Hülle (20) ist zwischen der Abtriebseinheit (46) und der Koppeleinheit (60) vorhanden und die Abtriebseinheit (46) und die Koppeleinheit (60) sind durch die gasdichte Hülle (20) hindurch berührungslos miteinander gekoppelt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Anlage zur Behandlung von Werkstücken, insbesondere zur Behandlung von Substraten für photovoltaische Dünnschichtzellen, mit

a) einem Gehäuse, welches einen Behandlungsraum begrenzt, in dem eine kontrollierte Atmosphäre vorliegt, und eine gasdichte Hülle umfasst, welche die kontrollierte Atmosphäre von der außerhalb der Hülle vorliegenden Atmosphäre trennt;
b) einem Fördersystem, durch welches Werkstücke durch den Behandlungsraum förderbar sind;
c) einer Antriebseinrichtung für das Fördersystem mit einer Abtriebseinheit, wobei die Abtriebseinheit durch Koppelmittel mit einer Koppeleinheit des Fördersystems gekoppelt ist.

Derartige Anlagen kommen in vielen Fällen zum Einsatz, wenn Werkstücke in einer von der Normalatmosphäre abweichenden kontrollierten Atmosphäre behandelt werden müssen, deren Parameter an physikalische und/oder chemische Vorgänge angepasst ist, die innerhalb des Gehäuses in dem Behandlungsraum stattfindenden. Eine kontrollierte Atmosphäre kann eine Atmosphäre mit gegenüber Normaldruck verändertem Druck und/oder eine Atmosphäre mit einem besonderen Gas, insbesondere einem Schutz- oder einem Inertgas, sein.
Als Beispiel sei in diesem Zusammenhang die Herstellung von so genannten photovoltaischen Dünnschichtzellen genannt, welche in jüngster Zeit zunehmend die älteren photovoltaischen Zellen ablösen und bei denen das die Umwandlung von Licht in elektrischen Strom bewirkende Halbleitermaterial möglichst in einkristallinem Zustand vorliegen sollte. Bei der Dünnschicht-Technologie werden amorphe Halbleiterschichten eingesetzt, die weniger als zehn Mikron dick sein können. Sie können in einem Ofen in einem kontinuierlichen Durchlaufverfahren hergestellt werden, wie dies etwa in der DE 693 34 189 T2 oder der DE 10 2009 019 127 A1 näher erläutert ist. In einem solchen Ofen können auch reine Glühprozesse ohne Materialaufbringung durchgeführt werden.
Vorliegend von Bedeutung ist, dass die Herstellung der photovoltaischen Zellen in einer kontrollierten Atmosphäre erfolgen muss.
Das Fördersystem umfasst in der Regel eine Vielzahl von Tragrollen, die eine Koppeleinheit aufweisen und hierüber mit einer jeweiligen Abtriebseinheit der Antriebseinrichtung gekoppelt sind. Dort, wo die Tragrollen mit der Antriebseinrichtung gekoppelt sind, müssen sie aus der kontrollierten Atmosphäre heraus durch die gasdichte Hülle hindurch nach außen treten. Die Tragrollen müssen also gasdicht gelagert sein, was z. B. ebenfalls aus den oben angesprochenen DE 693 34 189 T2 und DE 10 2009 019 127 A1 bekannt, technisch jedoch sehr aufwendig ist.
Auch in Fällen, wo beispielsweise ein Förderband verwendet werden kann, muss wenigstens an einer Stelle eine Kopplung des Fördersystems mit der Antriebseinrichtung erfolgen, wozu auch hier eine gasdichte und entsprechend aufwendige Lagerung eines entsprechenden Bauteils notwendig ist. Eine gasdichte Lagerung ist jedoch anfällig und es ist sehr Arbeits- und Kostenintensiv, Leckagen dauerhaft zu verhindern.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Anlage der eingangs genannten Art so auszubilden, dass die Antriebseinrichtung einfach gehalten werden kann und eine Gasdichtigkeit zuverlässiger aufrechterhalten werden kann.
Diese Aufgabe wird bei einer Anlage der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass

d) die gasdichte Hülle zwischen der Abtriebseinheit und der Koppeleinheit vorhanden ist und die Abtriebseinheit und die Koppeleinheit durch die gasdichte Hülle hindurch berührungslos miteinander gekoppelt sind.

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass eine Kraftübertragung, z. B. eine Drehmomentübertragung, von der Abtriebseinheit auf die Koppeleinheit möglich ist, ohne dass diese Komponenten mechanisch, d. h. körperlich, miteinander verbunden sein müssen. Auf diese Weise ist eine gasdichte Lagerung von bewegten Bauteilen des Fördersystems nicht erforderlich, da alle Komponenten des Fördersystems im Inneren der gasdichten Hülle angeordnet sein können.
Es hat sich dabei als besonders effektiv herausgestellt, wenn die Koppelmittel derart eingerichtet sind, dass die Abtriebseinheit mittels magnetischer Kräfte an die Koppeleinheit gekoppelt ist. Insbesondere können auf diese Weise Drehmomente von der Abtriebseinheit effektiv auf die Koppeleinheit übertragen werden.
Vorzugsweise umfasst die Abtriebseinheit wenigstens ein erstes Koppelelement und die Koppeleinheit wenigstens ein zweites Koppelelement, welche ein magnetisches Koppelpaar bilden.
Eine bessere Kopplung wird jedoch erreicht, wenn die Abtriebseinheit eine Vielzahl von ersten Koppelelementen und die Koppeleinheit eine dazu komplementäre Vielzahl von zweiten Koppelelementen umfasst, wobei jeweils ein erstes Koppelelement und ein zweites Koppelelement ein magnetisches Koppelpaar bilden.
In der Praxis konnten gute Koppelergebnisse und damit eine gute Kraftübertragung erreicht werden, wenn ein oder mehrere erste Koppelelemente und/oder ein oder mehrere zweite Koppelelemente Permanentmagnete sind. Vorzugsweise sind die Permanentmagnete aus der Sm-Co-Gruppe oder der Nd-Fe-B-Gruppe.
Alternativ oder ergänzend können ein oder mehrere erste Koppelelemente Elektromagnete und dazu komplementär ein oder mehrere zweite Koppelelemente als Gegenelemente ausgebildet sein, oder umgekehrt.
Bautechnisch als günstig hat es sich erwiesen, wenn

a) die Abtriebseinheit eine Mitnehmerglocke umfasst, an deren Innenmantelfläche ein oder mehrere erste Koppelelemente vorhanden sind;
b) die Koppeleinheit ein Drehelement mit einer Außenmantelfläche umfasst, an welcher ein oder mehrere zweite Koppelelemente vorhanden sind;
c) die Mitnehmerglocke das Drehelement derart übergreift, dass die ersten Koppelmittel radial neben den zweiten Koppelmitteln angeordnet sind, wobei zwischen Mitnehmerglocke und Drehelement die gasdichte Hülle verläuft.

Alternativ können gute Koppelergebnisse erzielt werden, wenn

a) die Abtriebseinheit einen umlaufenden Endlos-Mitnehmerstrang umfasst, der außen eine Vielzahl erster Koppelelemente trägt;
b) die Koppeleinheit einen umlaufenden Endlos-Koppelstrang umfasst, der außen eine Vielzahl zweiter Koppelelemente trägt;
c) der Endlos-Mitnehmerstrang und der Endlos-Koppelstrang derart angeordnet sind, dass ein Mitnehmertrum des Mitnehmerstrangs neben und parallel zu einem Koppeltrum des Koppelstrangs und zwischen diesen die gasdichte Hülle verläuft.

Häufig muss eine Behandlung von Werkstücken bei höheren Temperaturen erfolgen. Dies gilt besonders für die Behandlung von Substraten für die Behandlung von photovoltaischen Dünnschichtzellen. Besonders eine magnetische Kopplung wird jedoch bei höheren Temperaturen schlechter. Es ist daher günstig, wenn eine Kühleinrichtung vorhanden ist, durch welche eine Arbeitstemperatur in einem Koppelbereich einstellbar ist, in welchem die Kopplung zwischen der Abtriebseinheit und der Koppeleinheit bewirkt wird. So können die in dem Koppelbereich angesiedelten Magnete gekühlt werden und eine einwandfreie Kopplung sichergestellt werden.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. In diesen zeigen:
1 einen vertikalen Schnitt eines Ofens zur Herstellung photovoltaischer Dünnschichtzellen entlang der Schnittlinie I-I in 2, bei dem ein Fördersystem berührungslos mittels einer Antriebseinrichtung angetrieben wird;
2 eine Ansicht von oben auf den Ofen nach 1;
3 eine Detailvergrößerung eines Koppelbereichs zwischen der Antriebseinrichtung und dem Fördersystem, wobei die Kopplung durch Koppelmittel gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel bewirkt wird;
4 eine der 3 entsprechende Detailvergrößerung mit einer abgewandelten Antriebseinrichtung;
5 eine den 3 und 4 entsprechende Detailvergrößerung mit Koppelmitteln gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel;
6 und 7 einen Längs- und einen Vertikal-Teilschnitt eines abgewandelten Ofens mit Koppelmitteln gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel;
8 eine der 3 entsprechende Detailvergrößerung eines abgewandelten Ofens mit den Koppelmittel gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel, der zusätzlich eine Kühleinrichtung für den Koppelbereich umfasst.
Der nachfolgend anhand der Zeichnung beschriebene und insgesamt mit dem Bezugszeichen 10 versehene Ofen dient als Beispiel für eine Anlage zur Behandlung von Werkstücken, die vorliegend beispielhaft als Substrate in Form von Substratplatten 12 für photovoltaische Dünnschichtzellen gezeigt sind. Der Ofen 10 ähnelt in seinem Grundaufbau denjenigen, die in den oben schon erwähnten DE 693 34 189 T2 und DE 10 2009 019 127 A1 beschrieben sind; auf diese Druckschriften wird ergänzend Bezug genommen.
Dies gilt insbesondere für solche Einrichtungen, mit denen z. B. Substanzen in den Ofen 10 eingebracht oder in dem Ofen 10 erzeugt werden können, die auf die durch den Ofen 10 bewegten Werkstücke 12 aufgebracht werden sollen. Weggelassen sind außerdem alle Einrichtungen, die der Erzeugung einer innerhalb des Ofens 10 gewünschten kontrollierten Atmosphäre dienen, also beispielsweise Vakuumpumpen oder Leitungen, über welche ein Schutzgas zugeführt werden kann. Der Ofen 10 unterscheidet sich von den bekannten Öfen im Wesentlichen nur in dem Bereich, der in den 3 bis 8 als Detailvergrößerungen dargestellt ist.
Der Grundaufbau des Ofens 10 ist in den 1 und 2 zu erkennen. Der Ofen 10 hat ein Gehäuse 14, welches einen Behandlungsraum 16 begrenzt und eine innere Isolierschicht 18 aus Mineralwolle und eine die Isolierschicht 18 umgebende gasdichte Hülle 20 aus Blechmaterial umfasst. In dem Behandlungsraum 16 herrscht die oben angesprochene kontrollierte Atmosphäre, die durch die gasdichte Hülle 20 von der außerhalb der Hülle 20 vorliegenden Atmosphäre getrennt wird.
Die zu behandelnden Substratplatten 12 werden mit Hilfe eines Fördersystems 22 durch den Behandlungsraum 16 hindurchbewegt. Die Förderrichtung ist nur in 2 durch einen Pfeil angedeutet. Das Fördersystem 22 umfasst beim vorliegenden Ausführungsbeispiel eine Vielzahl von parallel zueinander und in Abstand voneinander angeordneten Tragrollen 24 aus einem geeigneten, temperaturbeständigen Material, beispielsweise Keramik. Die Tragrollen 24 erstrecken sich senkrecht zu zwei durch das Isolationsmaterial 18 definierten gegenüberliegenden Seitenwänden 26, 28 des Gehäuses 14 und sind mit ihren Endbereichen durch entsprechende Durchgänge 30, 32 in den Seitenwänden 26, 28 hindurchgeführt, die selbst nicht gasdicht sind. Die über die Seitenwände 26, 28 nach außen vorstehenden Endbereiche der Tragrollen 24 sind in Lagereinheiten 34 und 36 gelagert, die ebenfalls nicht gasdicht sind und beispielsweise als herkömmliche Wälzlager ausgebildet sein können.
Die über die Seitenwände 26, 28 nach außen vorstehenden Endbereiche der Tragrollen 24 sind jenseits der Seitenwand 26 von einer Ausbuchtung 38 der Hülle 20 und jenseits der Seitenwand 28 von einer Ausbuchtung 40 der Hülle 20 umgeben, so dass auch hier eine gasdichte Trennung zwischen der Außenatmosphäre und der im Inneren der Hülle 20 herrschenden kontrollierten Atmosphäre gewährleistet ist.
Während die Tragrollen 24 außen an der Seitenwand 26 des Gehäuses 14 lediglich gelagert sind, ist außen an der Seitenwand 28 des Gehäuses 14 ein Koppelbereich 42 definiert. Dort erfolgt eine berührungslose Kopplung des Fördersystems 22 mit einer Antriebseinrichtung 44, welche vollständig außerhalb der gasdichten Hülle 20 angeordnet ist. Die Kopplung zwischen dem Fördersystem 22 und der Antriebseinrichtung 44 erfolgt durch die gasdichte Hülle 20 hindurch, was nachfolgend noch näher erläutert wird.
Bei dem in den 1 bis 3 gezeigten Ausführungsbeispielen umfasst die Antriebseinrichtung 44 für jede Tragrolle 24 eine zugehörige Abtriebseinheit 46, welche dort jeweils als Abtriebswelle 48 ausgebildet ist und koaxial zur zugehörigen Tragrolle 24 angeordnet ist. Jeweils mehrere Abtriebswellen 48 sind über eine Kreuzkupplung 50, deren Aufbau hier nicht weiter von Belang ist, mit einer Königswelle 52 verbunden, die sich senkrecht zu den Abtriebswellen 48 erstreckt. Entlang des Gehäuses 14 sind in der Regel mehrere zueinander koaxiale Königswellen 52 vorhanden, die ihrerseits wieder jeweils in der oben erläuterten Weise mit einer bestimmten Anzahl Abtriebswellen 48 verbunden sind. Lager- und Befestigungselemente der Antriebseinrichtung 44 sind nicht eigens mit einem Bezugszeichen versehen.
Die eigentliche Antriebsquelle für die Antriebseinrichtung 44 ist ein Elektrogetriebemotor 54, welcher nur schematisch gezeigt ist und mittels welchem die Königswellen 52 in Drehung versetzt werden können. Hierzu kann der Elektrogetriebemotor 54 z. B. eine oder mehrere Hauptwellen antreiben, die parallel zu den Königwellen 52 verlaufen und ihrerseits wieder über Kreuzgetriebe mit diesen verbunden sind.
Um nun die Antriebseinrichtung 44 berührungslos mit dem Fördersystem 22 zu koppeln und dessen Förderrollen 24 zu verdrehen, ist eine Koppeleinrichtung 56 vorhanden, durch welche berührungslos und durch die gasdichte Hülle 20 hindurch ein Drehmoment von der Abtriebswelle 48 auf die zugehörige Tragrolle 24 übertragen werden kann. Die Koppeleinrichtung 56 umfasst jeweils eine Mitnehmerglocke 58 aus einem magnetisch neutralen Material, welche eine Koppeleinheit 60 am freien Ende der zugehörigen Tragrolle 24 im Koppelbereich 42 übergreift, wobei die gasdichte Hülle 20 zwischen der Mitnehmerglocke 58 und der Koppeleinrichtung vorhanden ist. In 2 ist die Mitnehmerglocke im dort unteren Koppelbereich 42 nicht gezeigt.
Die Koppeleinheit 60 gehört drehfest zur Tragrolle 24 und ist aus einem magnetisch neutralen Material als Drehelement mit einer Außenmantelfläche ausgebildet und innerhalb der gasdichten Hülle 20 und somit in der kontrollierten Atmosphäre angeordnet. Wie besonders gut in 3 zu erkennen ist, ist dieses Drehelement beim vorliegenden Ausführungsbeispiel eine koaxial auf der Tragrolle 24 ausgebildete Koppeltrommel 62 mit einer Außenmantelfläche 64.
Die mit 66 bezeichnete Innenmantelfläche der Mitnehmerglocke 58 an der Abtriebswelle 48 trägt erste Koppelelemente 68, die beim vorliegenden Ausführungsbeispiel als in Umfangsrichtung der Innenmantelfläche 66 verteilte Permanentmagnete 70 ausgebildet sind. Komplementär dazu trägt die Außenmantelfläche 64 der Koppeltrommel 62 zweite Koppelelemente 72 in Form von Permanentmagneten 74, deren Anzahl und Verteilung entlang des Umfangs der Koppeltrommel 62 der Anzahl und Verteilung der Permanentmagnete 70 der Mitnehmerglocke 58 entsprechen. Dabei bilden jeweils eines der ersten Koppelelemente 68 und eines der zweiten Koppelelemente 72 ein magnetisches Koppelpaar. Bei einer Abwandlung können die Anzahl und Verteilung der Permanentmagnete 70 und 74 der Mitnehmerglocke 58 und der Koppeltrommel 62 auch voneinander verschieden sein, solange eine sichere Magnetkopplung der Komponenten gewährleistet ist. Dabei kann es durchaus zu einem Schlupf kommen, bei dem die Mitnehmerglocke 58 gleichsam über die Koppeltrommel 62 rutscht; die Tragwelle 24 dreht sich dennoch mit.
Als Permanentmagnete 70, 74 können Stabmagnete oder Flachmagnete eingesetzt werden, deren Anzahl von der Größe des zu übertragenden Drehmoments abhängt. In der Praxis konnten mit Permanentmagneten 70, 74 aus der Sm-Co-Gruppe oder der Nd-Fe-B-Gruppe gute Koppelergebnisse erzielt werden.
Allgemein ausgedrückt ist also die gasdichte Hülle 20 zwischen der Abtriebseinheit 46 und der Koppeleinheit 60 vorhanden und die Abtriebseinheit 46 und die Koppeleinheit 60 durch die gasdichte Hülle 20 hindurch berührungslos miteinander gekoppelt.
Dazu greift beim vorliegenden Ausführungsbeispiel die Mitnehmerglocke 58 über das Drehelement, d. h. hier die Koppeltrommel 62, derart, dass die ersten Koppelelemente 68, d. h. hier die Permanentmagneten 70, radial neben den zweiten Koppelelementen 72, d. h. hier den Permanentmagneten 74, angeordnet sind, wobei zwischen Mitnehmerglocke 58 und Drehelement die gasdichte Hülle 20 verläuft.
Durch die ersten und zweiten Koppelelemente 68, 72 sind also Koppelmittel gebildet, die derart eingerichtet sind, dass die Abtriebseinheit 46 mittels magnetischer Kräfte an die Koppeleinheit 60 gekoppelt ist.
Die gasdichte Hülle 20 ist zumindest im Koppelbereich 42 aus einem magnetisch neutralen Material gefertigt, so dass sie die magnetische Kopplung nicht schwächt.
Wenn nun der Elektrogetriebemotor 54 aktiviert ist und sich die Abtriebswellen 48 mit der Mitnehmerglocke 58 verdrehen, dreht sich die zugehörige Tragrolle 24 auf Grund der magnetischen Kopplung mit und eine darauf befindliche Substratplatte 12 wird durch den Behandlungsraum 16 gefördert. Dabei ist die Gasdichtigkeit des Ofens 10 und dessen Behandlungsraumes 16 durch die gasdichte Hülle 20 sichergestellt, ohne dass aufwändige gasdichte Lager für die Tragrollen 24 erforderlich sind.
In 4 ist eine alternative Antriebseinrichtung 44 gezeigt. Bei dieser trägt jede Abtriebswelle 48 an ihrem von der zugehörigen Tragrolle 24 abliegenden Ende ein Zahnrad 76, so dass die Abtriebswellen 48 durch eine nicht eigens gezeigte umlaufende Antriebskette angetrieben werden können, die ihrerseits mit dem ebenfalls nicht gezeigten Elektrogetriebemotor 54 gekoppelt ist. Dabei können eine oder mehrere Antriebsketten vorhanden sein, die jeweils eine Mehrzahl von Zahnrädern 76 der Abtriebwellen 48 überspannen. Anstelle der Zahnräder 76 können auch Zahnriemenscheiben oder dergleichen vorgesehen sein, die dann mit entsprechenden Zahnriemen oder ähnlichem zusammenarbeiten.
In 5 ist eine Abwandlung der ersten und zweiten Koppelelemente 68, 72 gezeigt. Dort sind die ersten Koppelelemente 68 als Elektromagneten 78 an der Mitnehmerglocke 58 ausgebildet. Die in 5 unter der gasdichten Hülle 20 nicht zu erkennende Koppeleinheit 60 der Tragrolle 24 trägt entsprechende Gegenelemente. Die Elektromagneten 78 werden über ein Schleifsystem 79, welches an der Mitnehmerglocke 58 angreift, bestromt. Eine derartige Energieversorgung ist an und für sich bekannt, weshalb hier nicht weiter darauf eingegangen wird.
In den 6 und 7 ist eine Abwandlung der Koppeleinrichtung 56 gezeigt. Dort umfasst die Abtriebseinheit einen umlaufenden Endlos-Mitnehmerstrang, der beim vorliegenden Ausführungsbeispiel als Mitnehmerkette 80 ausgebildet ist. Stattdessen kann beispielsweise auch ein Zahnriemen oder dergleichen vorgesehen sein. Die Mitnehmerkette 80 trägt außen eine Vielzahl der ersten Koppelelemente 68, die auch hier wieder als Permanentmagnete 70 ausgebildet sind. Die Kette 78 läuft über ein Antriebsritzel 82 um, das mit der Abtriebswelle 48 verbunden ist. In diesem Fall ist eine einzige Abtriebswelle 48 ausreichend.
In entsprechender Weise umfasst die Koppeleinheit 60 hier einen umlaufenden Endlos-Koppelstrang, der beim vorliegenden Ausführungsbeispiel als Koppelkette 84 ausgebildet ist. Die Koppelkette 84 trägt außen eine Vielzahl der zweiten Koppelelemente 72, die vorliegend durch die Permanentmagnete 74 gebildet sind. Die Koppelkette 84 greift umlaufend in eine Vielzahl von Koppelritzel 86 ein, von denen jedes zu einer eigenen Tragrolle 24 gehört und an deren freien Ende im Koppelbereich 42 angeordnet ist. Die Koppelritzel 86 und die Koppelkette 84 befinden sich innerhalb der gasdichten Hülle 20.
Die Mitnehmerkette 80 und die Koppelkette 84 sind derart angeordnet, dass ein Mitnehmertrum 88 der Mitnehmerkette 80 neben und parallel zu einem Koppeltrum 90 der Koppelkette 84 und zwischen diesen die gasdichte Hülle 20 verläuft.
Wenn also die Mitnehmerkette 80 umläuft, wird durch die magnetische Kopplung zwischen den Permanentmagneten 70 und 74 die Koppelkette 84 mitbewegt, was wiederum zur entsprechenden Drehung der Tragrollen 24 führt.
Wie eingangs erwähnt, kann in dem Ofen 10 eine höhere Temperatur herrschen, die über die kontrollierte Atmosphäre in den Koppelbereich 42 in die Ausbuchtung 40 der gasdichten Hülle 20 übertragen wird und dort zu einer Erwärmung der dort vorhandenen Magnete 70, 74 führt. Dies wiederum verringert die Kraft der Kopplung zwischen der Abtriebseinheit 46 und der Koppeleinheit 60.
Um dem entgegenzuwirken, kann eine in 8 gezeigte Kühleinrichtung 92 vorhanden sein, durch welche eine Arbeitstemperatur in dem Koppelbereich 42 einstellbar ist, in dem die Kopplung zwischen Abtriebseinheit 46 und Koppeleinheit 60 bewirkt wird.
Hierzu ist der Koppelbereich 42 von einem Schutzgehäuse 94 umgeben, welches die Permanentmagnete 70, 74 umgibt. Allgemein ist das Schutzgehäuse 94 so ausgebildet, dass es die Koppelmittel umgibt.
Dem Innenraum des Schutzgehäuses 94 kann über Zuleitungen 96 ein Kühlfluid zugeführt werden, welches das Schutzgehäuse 92 durchströmt und über einen Auslassleitung 98 wieder aus dem Schutzgehäuse 94 herausgeführt wird. Das Kühlfluid überströmt kühlt dabei den Koppelbereich 42 auf eine Temperatur ab, bei der eine einwandfreie Kopplung durch die Koppelmittel sichergestellt ist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 69334189 T2 [0003, 0005, 0026]
DE 102009019127 A1 [0003, 0005, 0026]

Claims

Anlage zur Behandlung von Werkstücken, insbesondere zur Behandlung von Substraten für photovoltaische Dünnschichtzellen, mit a) einem Gehäuse (14), welches einen Behandlungsraum (16) begrenzt, in dem eine kontrollierte Atmosphäre vorliegt, und eine gasdichte Hülle (20) umfasst, welche die kontrollierte Atmosphäre von der außerhalb der Hülle (20) vorliegenden Atmosphäre trennt; b) einem Fördersystem (22), durch welches Werkstücke (12) durch den Behandlungsraum (16) förderbar sind; c) einer Antriebseinrichtung (44) für das Fördersystem (22) mit einer Abtriebseinheit (46), wobei die Abtriebseinheit (46) durch Koppelmittel (68, 72) mit einer Koppeleinheit (60) des Fördersystems (20) gekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, dass d) die gasdichte Hülle (20) zwischen der Abtriebseinheit (46) und der Koppeleinheit (60) vorhanden ist und die Abtriebseinheit (46) und die Koppeleinheit (60) durch die gasdichte Hülle (20) hindurch berührungslos miteinander gekoppelt sind.
Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Koppelmittel (68, 72) derart eingerichtet sind, dass die Abtriebseinheit (46) mittels magnetischer Kräfte an die Koppeleinheit (60) gekoppelt ist.
Anlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Abtriebseinheit (46) wenigstens ein erstes Koppelelement (68) und die Koppeleinheit (60) wenigstens ein zweites Koppelelement (72) umfasst, welche ein magnetisches Koppelpaar bilden.
Anlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Abtriebseinheit (46) eine Vielzahl von ersten Koppelelementen (68) und die Koppeleinheit (60) eine dazu komplementäre Vielzahl von zweiten Koppelelementen (72) umfasst, wobei jeweils ein erstes Koppelelement (68) und ein zweites Koppelelement (72) ein magnetisches Koppelpaar bilden.
Anlage nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein oder mehrere erste Koppelelemente (68) und/oder ein oder mehrere zweite Koppelelemente (72) Permanentmagnete (70, 74) sind.
Anlage nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein oder mehrere erste Koppelelemente (68) Elektromagnete (78) sind und dazu komplementär ein oder mehrere zweite Koppelelemente (72) als Gegenelemente ausgebildet sind, oder umgekehrt.
Anlage nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass a) die Abtriebseinheit (46) eine Mitnehmerglocke (58) umfasst, an deren Innenmantelfläche (66) ein oder mehrere erste Koppelelemente (68) vorhanden sind; b) die Koppeleinheit (60) ein Drehelement (62) mit einer Außenmantelfläche (64) umfasst, an welcher ein oder mehrere zweite Koppelelemente (72) vorhanden sind; c) die Mitnehmerglocke (58) das Drehelement (62) derart übergreift, dass die ersten Koppelmittel (68) radial neben den zweiten Koppelmitteln (72) angeordnet sind, wobei zwischen Mitnehmerglocke (58) und Drehelement (62) die gasdichte Hülle (20) verläuft.
Anlage nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass a) die Abtriebseinheit (46) einen umlaufenden Endlos-Mitnehmerstrang (80) umfasst, der außen eine Vielzahl erster Koppelelemente (68) trägt; b) die Koppeleinheit (60) einen umlaufenden Endlos-Koppelstrang (84) umfasst, der außen eine Vielzahl zweiter Koppelelemente (72) trägt; c) der Endlos-Mitnehmerstrang (80) und der Endlos-Koppelstrang (84) derart angeordnet sind, dass ein Mitnehmertrum (88) des Mitnehmerstrangs (80) neben und parallel zu einem Koppeltrum (90) des Koppelstrangs (84) und zwischen diesen die gasdichte Hülle (20) verläuft.
Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kühleinrichtung (92) vorhanden ist, durch welche eine Arbeitstemperatur in einem Koppelbereich (42) einstellbar ist, in dem die Kopplung zwischen der Abtriebseinheit (46) und der Koppeleinheit (60) bewirkt wird.